城軌車輛齒輪傳動系統運用性能研究

金思勤 朱 飛 郭其超 王鵬川

(中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司 江蘇 常州 213011)

齒輪傳動系統是車輛的關鍵部件，自身易產生不平穩振動并可通過轉向架傳遞振動，一旦齒輪傳動系統出現故障，將直接威脅到車輛的安全運行[1]。齒輪傳動系統要求壽命長、可靠性高。由于城軌車輛齒輪傳動系統安裝隱蔽、結構復雜、難于拆卸，故障類型多而復雜，加之測試條件的限制，為了保證其運行的穩定性和可靠性，節約開發設計和試驗費用，在研發階段就需要開展運用性能研究評估，包括強度和壽命分析，確認齒輪傳動系統壽命周期內的運用可靠性[2-3]。

1 產品概述

分析某城軌車輛齒輪傳動系統為平行軸圓柱斜齒輪單級傳動，采用上下分箱方式，如圖1所示。齒輪傳動系統要求長壽命，一般壽命要求20年以上。產品在運用過程中需要定期維護，包括日常運用過程中的檢查維護，以及架修(一般60萬km)和大修(一般120萬km)的定期檢修。通常情況下齒輪傳動系統箱體、齒輪要求全壽命，軸承使用一般要求滿足大修周期，即120萬km使用壽命，同時設計計算壽命要求大于200萬km。

圖1 齒輪傳動系統外形圖

齒輪傳動系統輸入端和輸出端均采用圓錐滾子軸承面對面配置方式(見圖2)，其中齒輪傳動系統電機側小軸承和車輪側小軸承型號相同；齒輪傳動系統車輪側大軸承和電機側大軸承型號也相同。

圖2 計算分析模型

計算分析模型建立后，利用已知條件，即可對其進行強度、壽命運用性能分析評估，并與理論計算結果進行對比。……